4.1. Снятие характеристик холостого хода трансформатора

Ключи SA1 и SA2 должны быть разомкнуты. Для 5…8 значений напряжения первичной обмотки, изменяемого в пределах 0…1,25·U_1Н, заполняется таблица 4.1, в которую записываются показания соответствующих приборов.

Таблица 4.1 Результаты опыта ХХ

№	Экспериментальные				Расчетные
	I1.0, A	U1, B	P1.0 , Вт	U2, B	сosφ0	Iμ
1
2
…

Коэффициент мощности при холостом ходе:

(4.1)

Намагничивающий ток определяется по формуле:

. (4.2)

По данным таблицы 4.1 строятся характеристики холостого хода трансформатора:

I_1.0 = f( U₁), I_µ = f( U₁), ∆P_СТ =P_1.0 = f( U₁), cosφ₀ = f( U₁).

По результатам опыта холостого хода для U₁ = U_1Н определяются параметры схемы замещения R_СТ, X_µ, номинальная мощность потерь в стали трансформатора ∆P_СТ.Н и коэффициент трансформации К.

Сопротивление взаимной индукции X_µ и сопротивление, эквивалентное потерям в стали R_СТ определяются по формулам:

(4.3)

Значение номинальной мощности потерь в стали ∆P_СТ.Н, определяется из характеристики ∆P_СТ = f(U₁) по значению номинального напряжения первичной обмотки. Потери в стали не зависят от тока нагрузки, а зависят от частоты напряжения, от магнитной индукции и от значения напряжения первичной обмотки и пропорциональны его квадрату:

∆P_СТ ~ U₁² . (4.4)

Коэффициент трансформации К, который практически не зависит от величины U₁, для понижающего трансформатора определяется по формуле:

(4.5)

4.2 Выполнение опыта короткого замыкания трансформатора

Перед включением схемы (рисунок 4.1) необходимо установить минимальное напряжение при помощи автотрансформатора TV1. Переключатель SA1 должен быть разомкнут, а SA2 - замкнут. Для 5…8 значений тока первичной обмотки, изменяемого в пределах 0…1,25·I₁, в таблицу 4.2 записываются показания соответствующих приборов. Ток изменять с помощью автотрансформатора PV1.

Таблица 4.2 Результаты опыта КЗ

№	IК =I1, A	UК = U1, B	PК , Вт	I2, A	U2, B
1
2
…

По данным таблицы 4.2 строятся характеристики короткого замыкания трансформатора:

U_К = f( I_К), ∆P_ОБМ =P_К =f( I_К).

По результатам опыта короткого замыкания для I_1К = I_1Н определяются параметры схемы замещения R₁, R₂’, X_σ1, X_σ2’, номинальная мощность потерь в обмотках трансформатора ∆P_ОБМ.Н и номинальное напряжение короткого замыкания U_К.Н.

Значение номинальной мощности потерь в обмотках ∆P_ОБМ.Н (или P_К.Н), определяется из характеристики ∆P_ОБМ = f(I_К) по значению номинального тока первичной обмотки, учитывая, что потери в обмотках зависят от тока и пропорциональны его квадрату:

∆P_ОБМ ~ I₁² .

Значение номинального напряжения короткого замыкания U_К.Н, определяется аналогично из характеристики U_К = f( I_К) по значению номинального тока первичной обмотки, считая, что напряжение короткого замыкания U_К.Н пропорционально току в обмотках:

U_К ~ I₁.

Активные сопротивления R₁, R₂’ и индуктивные сопротивления рассеяния X_σ1, X_σ2’ обмоток трансформатора определяются по формулам (4.6).

(4.6)

Для упрощения расчетов сопротивлений можно принять, что: .

Так как обмотки имеют активные и реактивные сопротивления, то напряжения короткого замыкания имеет соответствующие им активную и реактивную составляющие:

(4.7)